Kriterien der mikroskopischen Erzmineralbestimmung 1. Eigenschaften bei nicht gekreuzten Polarisatoren (-N) 2. Eigenschaften bei gekreuzten Polarisatoren (+N) 3. Innenreflexe 4. Härte 5. Andere (Kornformen, Zwillinge,Verwachsungen……) H.-J. Bernhardt

Härte Definition: Härte ist die “Kraft”, die ein Material dem Eindringen eines Körpers entgegensetzt. A. Polierhärte (Rosiwal) B. Kratzhärte (Mohs, Talmage) C. Eindruckhärte (Vickers, Knop, Brinell …) Jede der Härten stellt eine andere Qualität dar; sie sind jedoch untereinander streng positiv korreliert Alle Härten sind quantifizierbar. In der Erzmikroskopie wird nur die Härte nach Vickers beutzt. H.-J. Bernhardt 2002

Vickers- and Mohs-Härte sind korelliert H.-J. Bernhardt 2002

Relative Polierhärte Paralleles Licht F2 F1 Probenoberfläche Mineral mit der Härte H2 Mineral mit der Härte H1 F= Fokussierungsebenen H1 < H2 Beim Senken des Mikroskoptisches wandert eine helle Linie ( Kalb’sche oder Schneiderhöhn’sche Linie) vom härteren Mineral in das weichere. H.-J. Bernhardt 2002

Rayas atravesando contactos de granos. Relative Kratzhärte Kratzer, die über Mineralgrenzen laufen. Die Kratzerbreite ist umgekehrt proportional zur Mineralhärte. Härte von Mineral 1 < Mineral 2 < Mineral 3 Klassifikation von Talmage Rayas atravesando contactos de granos. El espesor de las rayas es inversamente proporcional a la dureza del mineral. Dureza del mineral 1 < mineral 2 < mineral 3 Clasificación de Talmage H.-J. Bernhardt 2002

Relative Kratz- / Schleifhärte H.-J. Bernhardt 2002

Relative Kratz- / Schleifhärte im Differential-Interferenzkontrast H.-J. Bernhardt 2002

Relative Härte bei Normalbeobachtung und Interferenzkontrast Normal (kleine Apertur) Differential Interferenzkontrast H.-J. Bernhardt 2002

Identifizirungskriterium - Härte Härtebeziehung zu Nachbarmineralen H.-J. Bernhardt 2002

Mikroeindruckhärte nach Vickers Funktionsweise des Meßgeräts Der Vickers-Diamant wird von einer Hydraulik gebremst mit definierter Kraft in die Probe gedrückt und verbleibt dort eine definierte Zeit lang. Definiertes Gewicht Vickers Eindruckkörper Hydraulik Vickers Eindruckkörper Probe Geschliffener Diamant H.-J. Bernhardt 2002

Vickershärte - Meßbedingungen Von IMA-COM empfohlene Bedingungen Standardgewicht: 100p Länge der Eindruckdiagonalen: 15 – 30 µm Verweilzeit in der Probe: 30 s Resultat: Mínimum, Maximum, Mittelwert, Anzahl der Eindrücke, Eindruckklasse, Orientierung des Eindruckfläche (falls möglich) Das Gewicht muß angepasst werden, wenn die gewünschte Diagonalenlänge nicht erreicht wird. Die Probe muß sauber, insbesondere fettfrei sein Der Prüfkörper muß genau sekrecht eindringen Die Probe darf sich nicht bewegen können H.-J. Bernhardt 2002

VHN Vickers = Hardness Number Vickershärte – Messung und Berechnung VHN Vickers = Hardness Number Probe mit Eindruck Mittelwert aus den Diagonalen d1 und d2 d = ( d1 + d2) / 2 g = Auflagegewicht 2 * sin(68°) = 1.854 VHN = 1.854*g / d2 [ Kp / mm2 ] H.-J. Bernhardt 2002

Beispiel für Vickershärte-Eindrücke H.-J. Bernhardt 2002

Mikrostrukturen, die sich beim Vickerseindruck in Quarz entwickeln Zone A: hohe Bruchdichte (Hinweise auf partielles Schmelzen)) Zone B: geringe Bruchdichte, radial und konzentrische Brüche Zone C: nur radiale Brüche, die von der Oberfläche ausgehen H.-J. Bernhardt 2002

Vickershärte – Einflüsse auf die Messung VHN wird von verschiedenen Parametern beeinflußt: Orientierung der Eindruckfläche im Kristall Chemische Zusammensetzung Eindruckform, Brüche aufgrund von Spaltbarkeit, Zwillinge, die sich beim Eindruck bilden “Geschichte” der Probe, z.B.: Seifengold ist härter als Primärgold durch den Transport im Wasser und damit verbundenen Änderungen der internen Struktur. Tempern der Probe kann die Härte erniedrigen Befestigung der Probe, Sauberkeit, Poliermethode H.-J. Bernhardt 2002

Vickershärte - Eindruckklassen perfect concave convex sigmoidal B diagonal radial radial at sides Cleavage Sliding cáscara cimple Cáscara de clivaje Cáscara concéntrica Selten sind Eindrücke perfekt. Aufgrund des elastischen Materialverhaltens ändert sich die eindruckform nach dem Eindrücken. Man beobachet Brüche und Absplitterungen. Kombinationen zwischen A und B sind normal. Die Genauigkeit der Messung wird beeinflußt H.-J. Bernhardt 2002

Erhitzungsexperimente mit Sphalerite Einfluss auf VHN H.-J. Bernhardt 2002

Änderung der VHN durch unterschiedliche Zusaammensetzung bei Sphalerite H.-J. Bernhardt 2002

Kriterien der mikroskopischen Erzmineralbestimmung 1. Eigenschaften bei nicht gekreuzten Polarisatoren (-N) 2. Eigenschaften bei gekreuzten Polarisatoren (+N) 3. Innenereflexe 4. Härte 5. Andere (Kornformen, Zwillinge,Verwachsungen……) H.-J. Bernhardt

Kriterien der mikroskopischen Erzmineralbestimmung Kornformen Spaltbarkeit Zwillinge Entmischungen Verdrängungen Zonierungen Einschlüsse Paragenese Elektrische Eigenschaften Magnetische Eigenschaften Ätzung H.-J. Bernhardt